2010届高三物理光学复习

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物理:2010届高考复习五三精品题库:第十九章 热光学实验

物理:2010届高考复习五三精品题库:第十九章 热光学实验

第十九章热光学实验2005—2009年高考题一、选择题:1.(08江苏物理)下列实验中,深入地揭示了光的粒子性一面的有()答案:AB2.(08江苏物理)用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象.图(a)是燃的酒精灯(在灯芯上洒些盐),图(b)是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属线圈.将金属线圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转,观察到的现象是()(A)当金属线圈旋转30°时,干涉条纹同方向旋转30°(B)当金属线圈旋转45°时,干涉条纹同方向旋转90°(C)当金属线圈旋转60°时,干涉条纹同方向旋转30°(D)干涉条纹保持不变答案:D料将容器包好.重物下落带动叶片搅拌容器里的水,引起水温升高.关于这个实验,下列说法正确的是 ( )A.这个装置可测定热功当量B.做功增加了水的热量C.做功增加了水的内能D.功和热量是完全等价的,无区别解析可通过重力做功与水温升高吸收的热量,测定热功当量,做功增加了水的内能,而热量只是热传递过程中内能改变的量度,所以做功与热量是不同的.答案 AC4.(07江苏物理)分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质.据此可判断下列说法中错误..的是 ( )A.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的做无规则运动,这反映了液体分子运动的无规则性B.分子间的相互作用力随着分子间距离的增大,一定先减小后增大C.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大D.在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其它元素[解析]分子间作用力随距离的变化而变化,若r<r0时,随分子间距离r的增大,分子力可能先减小后增大;若r>r0时,随分子间距离r的增大,分子力可能先增大后减小,故B项说法是错误的.答案 B5.(07江苏物理)光的偏振现象说明光是横波.下列现象中不能..反映光的偏振特性的是( )A.一束自然光相继通过两个偏振片,以光束为轴旋转其中一个偏振片,透射光的强度发生变化B.一束自然光入射到两种介质的分界面上,当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时,反射光是偏振光C.日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清D.通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹[解析]在垂直于传播方向的平面上,只沿着某个特定方向振动的光是偏振光,A、B选项反映了光的偏振特性,C 是偏振现象的应用,D 是光的衍射现象.答案 D6.(07重庆理综)为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强,小明在雨天将一圆柱形水杯置于露台,测得1小时内杯中水位上升了45mm.查询得知,当时雨滴竖直下落速度约为12m/s.据此估算该压强约为(设雨滴撞击睡莲后无反弹,不计雨滴重力,雨水的密度为1×103kg/m 3)A.0.15 PaB.0.54 PaC.1.5 PaD.5.4 Pa[解析]设圆柱形水杯的横截面积为S,则水杯中水的质量为m=ρV=103×45×10-3S=45S,由动量定理可得:Ft=mv,而p=S F ,所以p=st m v =36001245⨯⨯S S Pa=0.15Pa.答案 A7.(06全国1理综)利用图中装置研究双缝干涉现象时,有下面几种说法:A.将屏移近双缝,干涉条纹间距变窄B.将滤光片由蓝色的换成红色的,干涉条纹间距变宽C.将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变宽D.换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄E.去掉滤光片后,干涉现象消失其中正确的是 ( )答案:ABD8.(06江苏物理)用隔板将一绝热容器隔成A 和B 两部分,A 中盛有一定质量的理想气体,B 为真空(如图① ),现把隔板抽去,A 中的气体自动充满整个容器(如图②),这个过程称为气体的自由膨胀,下列说法正确的是 ( )A.自由膨胀过程中,气体分子只做定向运动B.自由膨胀前后,气体的压强不变C.自由膨胀前后,气体的温度不变D.容器中的气体在足够长的时间内,能全部自动回到A部分[解析]气体分子永不停息地做无规则运动,故A错;自由膨胀后,气体对外做功W=0,容器绝热,其热传递能量Q=0,由热力学定律可知,其内能不变,气体温度不变,但由于膨胀体积变大,故压强减小,所以B错,C对;涉及热现象的宏观过程都具有方向性,故D错.答案 C二、非选择题:9.(08江苏物理)(1)空气压缩机在一次压缩过程中,活塞对气缸中的气体做功为2.0×105 J,同时气体的内能增加了1.5×l05 J.试问:此压缩过程中,气体 (填“吸收”或“放出”)的热量等于 J.(2)若一定质量的理想气体分别按下图所示的三种不同过程变化,其中表示等压变化的是(填“A”、“B”或“C”),该过程中气体的内能 (填“增加”、“减少”或“不变”).(3)设想将1 g水均匀分布在地球表面上,估算1 cm2的表面上有多少个水分子?(已知1 mol 水的质量为18 g,地球的表面积约为5×1014 m2,结果保留一位有效数字)答案(1)放出 5×104(2) C 增加(3)7×10310.(08江苏物理)如图所示,用导线将验电器与洁净锌板连接,触摸锌板使验电器指示归零.用紫外线照射锌板,验电器指针发生明显偏转,接着用毛皮摩擦过的橡胶棒接触锌板,发现验电器指针张角减小,此现象说明锌板带电(选填“正”或“负”);若改用红外线重复以上实验,结果发现验电器指针根本不会发生偏转,说明金属锌的极限频率_ __红外线的频率(选填“大于”或“小于”).答案:正大于11.(07广东物理)(1)放射性物质21084Pb 和6027Co 的核衰变方程分别为:21084Po →20682Pb+X 16027Co→6028Ni+X 2方程中的X 1代表的是 ,X 2代表的是 .(2)如图所示,铅盒内装有能释放α、β和γ射线的放射性物质,在靠近铅盒的顶部加上电场E 或磁场B,在图(a)、 (b)中分别画出射线运动轨迹的示意图.(在所画轨迹上须标明是α、β和γ中的哪种射线)(3)带电粒子的荷质比mq 是一个重要的物理量.某中学物理兴趣小组设计了一个实验,探究电场和磁场对电子运动轨迹的影响,以求得电子的荷质比,实验装置如图所示.①他们的主要实验步骤如下:A.首先在两极板M 1M 2之间不加任何电场、磁场,开启阴极射线管电源,发射的电子束从两极板中央通过,在荧屏的正中心处观察到一个亮点;B.在M 1M 2两极板间加合适的电场:加极性如图所示的电压,并逐步调节增大,使荧屏上的亮点逐渐向荧屏下方偏移,直到荧屏上恰好看不见亮点为止,记下此时外加电压为U.请问本步骤的目的是什么?C.保持步骤B 中的电压U 不变,对M 1M 2区域加一个大小、方向合适的磁场B,使荧屏正中心处重现亮点,试问外加磁场的方向如何?②根据上述实验步骤 ,同学们正确地推算出电子的荷质比与外加电场\,磁场及其他相关量的关系为22dB U m q =.一位同学说,这表明电子的荷质比大小将由外加电压决定,外加电压越大则电子的荷质比越大,你认为他的说法正确吗?为什么?解析 (1)由质量数守恒和电荷数守恒可知,X1代表的是42He(或α粒子),X2代表的是01-e(或β粒子)(2)其轨迹如下图所示(曲率半径不作要求,每种射线可只画一条轨迹)(3)①B 步骤的目的是使电子刚好落在正极板的近荧屏端边缘,利用已知量表达q/m. C 步骤中要使亮点出现在荧屏中心,应使电子受到的电场力与洛伦兹力相平衡,故由左手定则可判定磁场方向垂直纸面向外(垂直电场方向向外).②他的说法不正确,电子的荷质比是由电子本身决定的,是电子的固有参数,与外加电压无关.答案 (1)42He(或α粒子)01-e(或β粒子) (2)(3)见解析 12.(07上海物理)一定量的理想气体与两种实际气体Ⅰ、Ⅱ在标准大气压下做等压变化时的V-T 关系如图所示,图中2100=''--'V V V V .用三份上述理想气体作为测温物质制成三个相同的温度计,然后将其中两个温度计中的理想气体分别换成上述实际气体Ⅰ、Ⅱ.在标准大气压下,当环境温度为T 0时,三个温度计的示数各不相同,如图所示,温度计(ⅱ)中的测温物质应为实际气体 (图中活塞质量忽略不计);若此时温度计(ⅱ)和(ⅲ)的示数分别为21℃ 和24℃,则此时温度计(ⅰ)的示数为 ℃ ;可见用实际气体作为测温物质时,会产生误差.为减小在T 1~T 2范围内的测量误差,现针对T 0进行修正,制成如图所示的复合气体温度计,图中无摩擦导热活塞将容器分成两部分,在温度为T 1时分别装入适量气体Ⅰ和Ⅱ,则两种气体体积之比V Ⅰ∶V Ⅱ应为 .解析 从V —T 图象可看出,温度为T1时,气体的体积相同;温度为T0时,Ⅱ的体积最小,所以温度计(ⅱ)中的测温物质应为实际气体Ⅱ,在温度为T0时,T ⅱ=21℃,T ⅲ=24℃,由于 21ii 00iii 00=--=''--'T T T T V V V V ,代入数据得T0=23℃.对T0校正,在温度T1时装入的气体体积比为2∶1. 答案 Ⅱ 23 2∶113.(06全国2理综)一块玻璃砖有两个相互平行的表面,其中一个表面是镀银的(光线不能通过此表面).现要测定此玻璃的折射率,给定的器材还有:白纸、铅笔、大头针4枚(P 1、P 2、P 3、P 4)、带有刻度的直角三角板、量角器.实验时,先将玻璃砖放到白纸上,使上述两个相互平行的表面与纸面垂直.在纸面上画出直线aa ′和 bb ′,aa ′表示镀银的玻璃表面,bb ′表示另一表面,如图6所示.然后,在白纸上竖直插上两枚大头针P 1、P 2(位置如图).用P 1、P 2的连线表示入射光线.ⅰ.为了测量折射率,应如何正确使用大头针P 3、P 4?试在题图中标出P 3、P 4的位置.ⅱ.然后,移去玻璃砖与大头针.试在题图中通过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入射角θ1与折射角θ2.简要写出作图步骤.ⅲ.写出用θ1、θ2表示的折射率公式为n= .解析:ⅰ:在bb ′一侧观察P1、P2(经bb ′折射、aa ′反射,再经bb ′折射)的像,在适当的位置插上P3,使得P3与P1、P2的像在一条直线上,即让P3挡住P1、P2的像;再插上P4,让它挡住P2(或P1)的像和P3,P3、P4的位置如图所示.ⅱ.①过P1、P2作直线与bb ′交于O ;②过P3、P4作直线与bb ′交于O ′;③利用刻度尺找到OO ′的中点M ;④过O 点作bb ′的垂线CD,过M 点作bb ′的垂线与aa ′相交于N,如图所示,连接ON ;⑤∠P1OD=θ1,∠CON=θ2ⅲ.由折射率的定义可得n=21sin sin θθ答案 见解析 14.(06上海物理)利用光电管产生光电流的电路如图3所示,电源的正极应接在 端(填“a ”或“b ”);若电流表读数为8μA,则每秒从光电管阴极发射的光电子至少是 个(已知电子电量为 1.6×10-19C).解析光电管产生的电子,经电场加速打到阳极,故a 端应接电源的正极.由电流强度的定义,电路中每秒通过的电量Q=It,所以,每秒从光电管阴极发射的光电子数至少是:n=eIt e Q ==5×1013个. 答案 a 5×101315.(06上海物理)为了测试某种安全阀在外界环境为一个大气压时,所能承受的最大内部压强,某同学自行设计制作了一个简易测试装置,该装置是一个装有电加热器和温度传感器的可密闭容器.测试过程可分为如下操作步骤:a.记录密闭容器内空气的初始温度t 1;b.当安全阀开始漏气时,记录容器内空气的温度t 2;c.用电加热器加热容器内的空气;d.将待测安全阀安装在容器盖上;e.盖紧装有安全阀的容器盖,将一定量空气密闭在容器内.(1)将每一步骤前的字母按正确的操作顺序填写: .(2)若测得的温度分别为t 1=27℃ ,t 2=87℃ ,已知大气压强为 1.0×105Pa,则测试结果是:这个安全阀能承受的最大内部压强是 .解析 (1)将安全阀安装在容器盖上,然后密封空气,记录其初始温度t1,然后加热密封空气,待漏气时记录容器内空气温度t2,故正确操作顺序为deacb.(2)已知T1=300K,T2=360K,p0=1.0×105Pa,由于密封空气的体积不变,由查理定理可得:210T P T p =,p=120T T P =300360100.15⨯⨯Pa=1.2×105Pa.答案 (1)deacb (2)1.2×105Pa16.(06江苏物理)在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,甲、乙、丙三位同学在纸上画出的界面aa′、bb′与玻璃砖位置的关系分别如图①、②和③所示,其中甲、丙两同学用的是矩形玻璃砖,乙同学用的是梯形玻璃砖.他们的其它操作均正确,且均以aa′、bb′为界面画光路图,则甲同学测得的折射率与真实值相比(填“偏大”“偏小”或“不变”).乙同学测得的折射率与真实值相比(填“偏大”“偏小”或“不变”).丙同学测得的折射率与真实值相比 .解析(2)用图①测定折射率时,玻璃中折射光线偏折大了,所以折射角增大,折射率减小;用图②测折射率时,只要操作正确,与玻璃砖形状无关;用图③测折射率时,无法确定折射光线偏折的大小,所以测得的折射率可大、可小、可不变.答案(2)偏小不变可能偏大、可能偏小、可能不变17.(05天津理综)现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在图所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用来测量红光的波长.(1)将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表示各光学元件的字母排列顺序应为C、、A.(2)本实验的步骤有:①取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮;②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上;③用米尺测量双缝到屏的距离;④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离.在操作步骤②时还应注意和 .(3)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图甲所示.然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时图乙中手轮上的示数 mm,求得相邻亮纹的间距Δx 为 mm.(4)已知双缝间距d 为 2.0×10-4m ,测得双缝到屏的距离l 为0.700m,由计算式λ= ,求得所测红光波长 为 nm.答案 (1)E 、D 、B (2)单缝和双缝间距5~10cm 使单缝与双缝相互平行 (3)13.8702.310 (4)l dΔx 6.6×102解析 (1)滤光片E 是从白光中选出单色红光,单缝屏是获取线光源,双缝屏是获得相干光源,最后成像在毛玻璃屏上.所以排列顺序为:C 、E 、D 、B 、A.(2)在操作步骤②时应注意的事项有:放置单缝、双缝时,必须使缝平行;单缝、双缝间距离大约为5~10cm;要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一轴线上.(3)螺旋测微器的读数应该:先读整数刻度,然后看半刻度是否露出,最后看可动刻度,读数为13.870mm,甲图读数为2.320mm,所以相邻条纹间距Δx=5320.2870.13-mm=2.310mm. (4)由条纹间距公式Δx=d l λ,得:λ=lx d ∆,代入数值得:λ=6.6×10-7m=6.6×102nm 18.(05广东物理B )(1)如图所示,在“用双缝干涉测光的波长”实验中,光具座上放置的光学元件依次为①光源、② 、③ 、④ 、⑤遮光筒、⑥光屏.对于某种单色光,为增加相邻亮纹(暗纹)间的距离,可采取 或 的方法。

高三物理光学知识点全面复习

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高三物理光学知识点全面复习一、光的传播1.1 光的直线传播•定义:光在同种均匀介质中沿直线传播。

•实例:日食、月食、小孔成像、影子、激光准直。

1.2 光的折射•定义:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生改变,这是光的折射现象。

•定律:斯涅尔定律,$\nicefrac{\Delta \sin \theta_1}{\Delta \sin \theta_2} = \nicefrac{v_1}{v_2} = \nicefrac{n_2}{n_1}$。

•实例:透镜、水底物体看起来浅、彩虹、海市蜃楼。

1.3 光的反射•定义:光照射到物体表面又返回的现象。

•定律:反射定律,入射角等于反射角。

•实例:平面镜成像、光滑物体反光、凸面镜、凹面镜。

二、光的波动性2.1 光的干涉•定义:两束或多束相干光在空间中相遇产生稳定的干涉现象。

•实例:双缝干涉、单缝衍射、迈克尔孙干涉仪。

2.2 光的衍射•定义:光通过狭缝或物体边缘时,发生弯曲现象。

•条件:孔径或障碍物尺寸与波长相当或更小。

•实例:单缝衍射、圆孔衍射、泊松亮斑。

2.3 光的偏振•定义:光波中,电场矢量在某一平面上振动的现象。

•实例:偏振片、马吕斯定律、自然光与偏振光。

三、光的量子性3.1 光电效应•定义:光照射到金属表面,电子被弹射出来的现象。

•定律:爱因斯坦光电效应方程,E k=ℎν−W0。

•实例:太阳能电池、光电管。

3.2 光的粒子性•定义:光具有粒子性质,每个光子具有能量E=ℎν。

•实例:康普顿效应、光电效应。

四、光的测量4.1 光的强度•定义:光的功率密度,表示光的亮度。

•单位:坎德拉(cd)。

4.2 光的颜色•定义:光的频率或波长决定的特性。

•实例:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。

4.3 光的传播速度•定义:光在介质中传播的速度。

•公式:$v = \nicefrac{c}{n}$,其中c为真空中的光速,n为介质的折射率。

五、光学仪器5.1 透镜•分类:凸透镜、凹透镜、平面透镜。

2010届高考物理专题复习精品学案――热学、光学、原子核(最新)

2010届高考物理专题复习精品学案――热学、光学、原子核(最新)

2010届高考物理专题复习精品学案――热学、光学、原子核(最新)【命题趋向】利用阿伏加德罗常数求分子的直径、分子的质量、估算分子个数以及布朗运动、分子间相互作用力随分子间距离变化的关系、内能、热力学第一、二定律是高考常考知识点,多以难度中等或中等偏下的选择题形式出现。

【考点透视】1.阿伏加德罗常数A N 是联系微量与宏观量的桥梁。

具体表现(摩尔质量0M ,摩尔体积0V ,分子质量1m 分子体积1V ):①分子的质量:AN M m 01=;②分子的体积(对气体而言是单个分子可占领的空间):AA N M N V V ρ001==;③分子直径的估算:把固、液体分子球模形316πV d =;立方体模型则31V d =对于气体:31V d =表示分子的间距)④分子数:A A A N V V N M m nN N 00===。

2.扩散现象是分子..的无规则运动;而布朗运动是悬浮微粒....的无规则运动,是液体分子的无规则运动的反应。

3.分子间存在相互作用力:分子间引力和斥力同时存在,都随间距离的变化而变化,但斥力随距离的变化快。

4.物体的内能:物体内所有分子的动能和势能的总和叫物体的内能。

温度是分子平均动能的标志,分子势能由分子间的相互作用和相对位置决定,分子势能变化与分子力做功有关。

分子力做正功,分子势能减小。

物体的内能由物质的量、温度、体积共同决定。

改变物体的内能有两种方式:做功和热传递,它们在改变物体的内能上是等效的,但实质不同,前者属能量的转化,而后者是能量的转移。

5.热力学第一定律的数学表达式为:W Q U +=∆6.热力学第二定律的两种表述的实质是:与热有关的现象自发进行是有方向性的。

7.能量守恒定律是自然界的普遍规律。

8.气体的状态参量的关系:对一定质量的理想气体(实际气体在常温下可视为理想气体)c TPV =(恒量),气体的压强与单位体积的分子数和分子的平均动能有关。

【例题解析】例1 对于分子动理论和物体内能的理解,下列说法正确的是 ( )A .温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大B .理想气体在等温变化时,内能不改变,因而与外界不发生热交换C .布朗运动是液体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动D .扩散现象说明分子间存在斥力解析:温度越高,分子平均动能越大,但内能不仅与动能有关,还和分子势能有关;对理想气体,温度不变,其内能不变,由热力学第一定律知,仍可以和外界发生热交换;布朗运动不是液体分子的运动,而是固体颗粒的运动,它液体分子的无规则的运动的反应;扩散现象说明分子是永不停息的运动,不能说明分子间是否存在斥力。

高考物理光学知识点之物理光学知识点总复习含答案(3)

高考物理光学知识点之物理光学知识点总复习含答案(3)

高考物理光学知识点之物理光学知识点总复习含答案(3)一、选择题1.ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图,AB⊥BC,由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB射入棱镜,经两次反射后光线垂直于BC射出,且在CD、AE边只有a光射出,光路图如图所示,则a、b两束光()A.在真空中,a光的传播速度比b光的大B.在棱镜内,a光的传播速度比b光的小C.以相同的入射角从空气斜射入水中,b光的折射角较小D.分别通过同一双缝干涉装置,a光的相邻亮条纹间距小2.用a.b.c.d表示4种单色光,若①a.b从同种玻璃射向空气,a的临界角小于b的临界角;②用b.c和d在相同条件下分别做双缝干涉实验,c的条纹间距最大;③用b.d 照射某金属表面,只有b能使其发射电子.则可推断a.b.c.d分别可能是( ) A.紫光.蓝光.红光.橙光B.蓝光.紫光.红光.橙光C.紫光.蓝光.橙光.红光D.紫光.橙光.红光.蓝光3.如图所示,一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b,波长分别为λa、λb,该玻璃对单色光a、b的折射率分别为n a、n b,.则()A.λa<λb,n a>n b B.λa>λb,n a<n bC.λa<λb,n a <n b D.λa>λb,n a >n b4.光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是( )A.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C.在光导纤维内传送图象是利用光的色散现象D.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象5.如图所示,两个完全相同的波源在介质中形成的波相叠加而发生的干涉的示意图,实线表示波峰,虚线表示波谷,则()A.质点A为振动加强点,经过半个周期,这一点变为振动减弱点B.质点B为振动减弱点,经过半个周期,这一点变为振动加强点C.质点C可能为振动加强点,也可能为振动减弱点D.质点D为振动减弱点,经过半个周期,这一点振动仍减弱6.两束单色光Ⅰ、Ⅱ从水下同一位置同一方向射向水面,只产生两束光线,光路图如图所示,则A.两束光在水中传播时,光束Ⅱ的速度大于光束Ⅰ的速度B.两束光在水中传播时波长一样C.两束光线通过同一小孔时,光线Ⅰ的衍射现象更明显D.光束Ⅰ从水中到空气中频率变大7.我国南宋时期的程大昌在其所著的《演繁露》中叙述道:“凡雨初霁,或露之未晞,其余点缀于草木枝叶之末……日光入之,五色俱足,闪铄不定。

2010届高三物理一轮复习光学部分几何光学

2010届高三物理一轮复习光学部分几何光学

高三一轮复习教案(全套68个)第四部分光学§ 1.几何光学…一、光的直线传播•-二、反射平面镜成像三、折射与全反射第四部分光学§ 1.几何光学-一、光的直线传播世一目的要求…复习光在媒质中的传播和光速。

知识要点…1•光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。

-前提条件是在同一种介质,而且是均匀介质。

否则,可能发生偏折。

如光从空气斜射入水中(不是同一种介质);“海市蜃楼”现象(介质不均匀)。

2 一当障碍物或孔的尺寸和波长可以相比或者比波长小时,将发生明显的衍射现象,光线将可能偏离原来的传播方向。

…解光的直线传播方面的计算题(包括日食、月食、本影、半影问题)关键是画好示意图,利用数学中的相似形等几何知识计算。

…2•光速 -光在真空中的转播速度为c=3.00 X 1 08m/s。

-⑴光在不同介质中的传播速度是不同的。

根据爱因斯坦的相对论光速不可能超过c。

一⑵近年来(1999-2001年)科学家们在极低的压强(10-9Pa)和极低的温度(10-9K)下, 得到一种物质的凝聚态,光在其中的速度降低到17m/s,甚至停止运动。

一网⑶也有报道称在实验中测得的光速达到1011m/s,弓I起物理学界的争论。

” 例题分析例:如图所示,在A点有一个小球,紧靠小球的左方有一个点光源S。

现将小球从A点正对着竖直墙平抛出去,打到竖直墙之前,小球在点光源照射下的影子在墙上的运动是-A. 匀速直线运动B.自由落体运动-C.变加速直线运动D.匀减速直线运动-网解:小球抛出后做平抛运动,时间t后水平位移是vt,竖直位移是h= gt2,根据相似形知识可以由比例求得x=@txt,2v 速运动。

2因此影子在墙上的运动是匀、反射平面镜成像目的要求…复习光的反射定律和平面镜成像。

知识要点…1. 反射定律。

i2. 平面镜成像--像的特点:平面镜成的像是正立等大的虚像,像与物关于镜面为对称。

—3. 光路图作法-)根据平面镜成像的特点,在作光路图时,可以先画像,后补光路图。

高三物理专题复习( 光学部分)

高三物理专题复习( 光学部分)

专题复习:光学部分【考纲要求】【新课标高考试题回练】 1、(2010年新课标卷)33.(1)(5分)如图,一个三棱镜的截面为等腰直角ABC ,A ∠为直角。

此截面所在平面内的光线沿平行于BC 边的方向射到AB 边,进入棱镜后直接射到AC 边上,并刚好能发生全反射。

该棱镜材料的折射率为 。

(填入正确选项前的字母) A.62 B.2 C.32D.3 2、(2010年海南卷)18.(1)一光线以很小的入射角i 射入一厚度为d 、折射率为n 的平板玻璃,求出射光线与入射光线之间的距离(θ很小时.sin ,cos 1θθθ==)3、(2011年新课标卷)一半圆柱形透明物体横截面如图所示,地面AOB 镀银,o 表示半圆截面的圆心,一束光线在横截面内从M 点入射,经过AB 面反射后从N 点射出。

已知光线在M 点的入射角为30︒, ∠MOA=60︒,∠NOB=30︒。

求(1)光线在M 点的折射角(2)透明物体的折射率光光的折射定律 折射率全反射、光导纤维 光的干涉衍射和偏振现象| | |实验 实验一;探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度实验二:测定玻璃的折射率实验三:用双键干涉测光的波长4、(2012年全国新课标)(9分)一玻璃立方体中心有一点状光源。

今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜,以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体。

已知该玻璃的折射率为2,求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值。

5、(2012年海南卷)8分)一玻璃三棱镜,其横截面为等腰三角形,顶角θ为锐角,折射率为2。

现在横截面内有一光线从其左侧面上半部射入棱镜。

不考虑棱镜内部的反射。

若保持入射线在过入射点的法线的下方一侧(如图),且要求入射角为任何值的光线都会从棱镜的右侧面射出,则顶角θ可在什么范围内取值?一、光的折射:折射率 全反射、光导纤维 1、(1)折射定律折射光线、入射光线、法线处于同一平面内,折射光线与入射光线分别位于法线两侧,入射角的正弦与折射角的正弦的比值是 定值 (注意两角三线的含义).(2)折射率 ①折射率定义:光从 真空或空气中射入介质中发生折射时,入射角的正弦与折射角的正弦之比,叫做这种介质的折射率.折射率是反映介质折射光的本领大小的一个物理量.②折射率的定义表达式:n = sin sin21θθ (其中θ1为真空或空气中的角度). ③折射率的其他各种计算表达形s 式:n = v c = λλ'= sin 1 C(其中c 、λ为光在真空或空气中的光速、波长;v 、λ′为介质中的光速、波长;C 为光发生全反射时的临界角).④折射率大小的决定因素: 介质、光源(主要是频率),注意:介质的折射率n >1. (3)折射光路是可逆的. 2.光的全反射(1)光疏介质和光密介质:两种介质比较,折射率小的介质叫光疏介质,折射率大的介质叫光密介质;“光疏”和“光密”具有相对性 .(2)全反射现象:光从光密介质入射到光疏介质的分界面上时,当入射角增大到一定程度时,光全部反射回光密介质,这一现象叫全反射现象.(3)临界角:折射角等于90°时对应的入射角叫做临界角,用C 表示,C = 1arcsin n.(4)发生全反射的条件:①光从光密介质入射到光疏介质;②入射角大于等 临界角. (5)光导纤维:实际用的光导纤维是非常细的特制玻璃丝,直径只有几微米到一百微米之间,在内芯和外套的界面上发生全反射.其中内芯是光密介质,外套是光疏介质,它对光具有传导作用 .●不同颜色的光,其频率不同,因此在同一介质中光速及波长不同,同一介质对不同色光的折射率不同,红光的频率最低,紫光的频率最高.同一介质中,频率高的色光折射率大,因为C =sin n 1,n 大则C 小,当入射角从0°逐渐增大时,频率高的色光先发生全反射,利用v =nc,λ=v /υ,可分析比较不同色光在同一介质中的光速、波长的大小.色散现象 n v λ(波动性) 衍射 C 临 干涉间距 E 光子红黄 紫小 大大 小大 (明显)小 (不明显)容易 难大 小大 小小 大【复习巩固题】 1、(07河南高考)从桌面上有一倒立的玻璃圆锥,其顶点恰好与桌面接触,圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直,过轴线的截面为等边三角形,如图所示,有一半径为r 的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上,光束的中心轴与圆锥的轴重合。

2010届高三物理物理光学复习题

2010届高三物理物理光学复习题

15.1 物理光学1.光通过各种不同的障碍物后会产生各种不同的衍射条纹,衍射条纹的图样与障碍物的形状相对应,这一现象说明A .光是电磁波B .光具有波动性C .光可以携带信息D .光具有波粒二象性2.如图15—1—1,P 是一偏振片,P列四种入射光束中,哪几种照射P时能在P 的另一侧观察到透射光?A .太阳光B .沿竖直方向振动的光C .沿水平方向振动的光D .沿与竖直方向成45°角振动的光3.太阳光中包含的某种紫外线的频率为v 1,VCD 影碟机中读取光盘数字信号的红色激光的频率为v 2,人体透视使用的X 光的频率为v 3,则下列结论正确的是A .这三种频率的大小关系是v 1<v 2<v 3B .紫外线是原子的内层电子受激发产生的C .红色激光是原子的外层电子受激发产生的D .X 光是原子核受激发产生的4.在中子衍射技术中,常利用热中子研究晶体的结构,因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近,已知中子质量m =1.67⨯10-27kg ,普朗克常量h =6.63⨯10-34J·s ,可以估算德布罗意波长λ=1.82⨯10-10m 的热中子动能的数量级为A .10—17JB .10—19JC .10—21JD .10—24J5.如图15—1—2所示的4种明暗相间的条纹,分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(灰黑色部分表示亮纹).则在下面的四个图中从左往右排列,亮条纹的颜色依次是A .红黄蓝紫B .红紫蓝黄C .蓝紫红黄D .蓝黄红紫6.2005年被联合国定为“国际物理年”,以纪念爱因斯坦用量子论圆满地解释了光电效应现象.在如图15—1—3所示的光电效应现象中,光电管阴极K 的极限频率为v 0,现用频率为v (v >v 0)的光照射在阴极上,下列说法正确的有A .照射光强度越大,单位时间内产生的光电子数目就越多B .阴极材料的逸出功等于hvC .当在A 、K 之间加一数值为U 的反向电压时,光电流恰好为零,则光电子的最大初动能为eUD .当入射光频率增大为原来的2倍时,光电子的最大初动能也增大为2倍7.在研究材料A 的热膨胀特性时,可采用如图15—1—4所示的干涉实验法.A 的上表面是一光滑平面,在A 的上方放一个两面平整的玻璃板B ,B 与A 上表面平行,在它们之间形成15—1—2 15—1—1 15—1—3一厚度均匀的空气薄膜.现用波长为λ的单色光垂直照射玻璃板B ,同时对A 缓慢加热,在B 上方观察到B 板的亮度发生周期性变化.当温度为t 1时最亮,然后亮度逐渐减弱至最暗;当温度升到t 2时,亮度再一次增到最亮.则A .出现最亮时,B 上表面反射光与B 下表面反射光叠加后加强 B .出现最亮时,B 下表面反射光与A 上表面反射光叠加后加强C .温度从t 1升至t 2过程中,A 的高度增加λ/4D .温度从t 1升至t 2过程中,A 的高度增加λ/28.真空中有一平行板电容器,两极板分别由铂和钾(其极限波长分别为λ1和λ2制成,板面积为S ,间距为d 。

2010届高三物理一轮复习光学

2010届高三物理一轮复习光学

第14章光学从上表可以知道,光学部分由几何光学的光的反射和折射与物理光学的光的波动性和粒子性四个部分组成,其中光的反射、折射和光电效应要求属Ⅱ级要求(即:对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系,能够进行叙述和解释,并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用).本部分高考试题以选择题的形式为主,复习过程中,应以教材内容为依据,强化基础知识记忆理解、对II级要求的考点注意作图、计算题的分析求解.复习中,应注意以下几个问题:1、对于几何光学,要养成规范作图的习惯,注意几何知识的应用.了解典型现象的光路分析.2、对于光的本性,要理清光本性学说的发展简史,注意各种现象发生的条件,各种图样的特点以及遵循的规律3、注意以频率和折射率的类似大小关系为桥梁将几何光学与光的干涉、衍射、光电效应有机联系.几何光学光的直线传播影的形成本影半影折射定律内容成像特点反射定律应用:平面镜作用——控制光路正立等大虚像物与虚像关于镜面对称内容折射率应用全反射光导纤维棱镜——色散现象条件光学条件:同种均匀介质光的干涉光的波动性光的粒子性现象产生条件分类光的衍射光的电磁说光的偏振激光光电效应规律光电效应方程Whmvm-=υ221光子说特点应用单缝衍射圆孔衍射双缝干涉薄膜干涉干涉条件干涉现象条纹间距:λdLx=∆产生原因干涉现象应用检查工件表面平整度增透膜第1课时:光的直线传播光的反射一、光的直线传播1.光源:本身能够自行发光的物体叫光源.可分为自然光源与人造光源.光源的本质:是将其他形式的能转化为光能.如太阳、电灯、燃烧的蜡烛等.2.点光源:用以描述光源的一个无大小、无形状的点,是一个理想化的物理模型.其作用效果类似质点、点电荷等.3.光线:代表光束的有箭头的直线叫光线.光线也是一个理想化的物理模型,是描述光的传播的有效方法,是在对细光束的抽象的基础上建立起来的,其作用类似电场线、磁感线.不能将光线理解为很细的光束.4.光的直线传播(1)光在同种均匀介质中沿直线传播小孔成像和影的形成都有力证明了光的这一特性.(2)影:影是自光源发出并与投影物体表面相切的光线在背光面的后方围成的区域.本影:发光面较小的光源在投影物体后形成的光线完全不能到达的区域.半影:发光面较大的光源在投影物体后形成的只有部分光线照射的区域.(3)日食和月食:人位于月球的本影内能看到日全食,位于月球的半影内能看到日偏食,位于月球本影的延伸区域(即“伪本影”)能看到日环食.当地球的本影部分或全部将月球反光面遮住,便分别能看到月偏食和月全食.具体来说:若图14-1-1中的P是月球,则地球上的某区域处在区域A内将看到日全食;处在区域B或C内将看到日偏食;处在区域D内将看到日环食.若图中的P是地球,则月球处在区域A内将看到月全食;月球一部分处在区域A另一部分处在区域B或C内将看到月偏食;由于日、月、地的大小及相对位置关系决定月球不可能运动到区域D内,所以不存在月环食的自然现象. 5.光速(1)光在真空中的传播速度为一定值c=3×108m/s.(2)光速的测量:迈克耳逊的旋转棱镜法二、光的反射1.反射现象:光从一种介质射到另一种介质的界面上再返回原介质的现象.2.反射定律:反射光线跟入射光线和法线在同一平面内,且反射光线和人射光线分居法线两侧,反射角等于入射角.3.分类:光滑平面上的反射现象叫做镜面反射.发生在粗糙平面上的反射现象叫做漫反射.镜面反射和漫反射都遵循反射定律.4.光路可逆原理:所有几何光学中的光现象,光路都是可逆的.三.平面镜的作用和成像特点1.作用:只改变光束的传播方向,不改变光束的聚散性质.2.成像特点:等大正立的虚像,物和像关于镜面对称.3.:上下不颠倒,左右要交换.一、光的直线传播和光的反射定律是光传播的基本规律1.光的直线传播规律是物体成像作图的基础,也是整个几何光学的理论基础.2.要理解好光直线传播的条件,并会用来解释有关的现象.3.利用反射定律进行有关的计算4.利用平面镜成像的特点熟练地作出光路图二、光学与运动的综合问题常涉及物体(或光源)和影(或像)的运动,因此它是运动问题的延续,但又融合了光的直线传播、反射等光学规律,图14-1-1所以常可以构置出耳目一新的物理情境,来考查学生的分析综合能力、推理能力、空间想象能力及理论联系实际的创新能力,是光学中的一类重要问题,也是高考的热点.解决这类问题的方法是先按题意画出物体运动轨迹和光路图,再结合图中几何关系,利用三角形等数学知识及物理知识来处理.一、平面镜成像作图技巧1.反射定律法:从物点作任意两条入射光线,根据反射定律作其反射光线,两反射光线的反向延长线的交点为物点的像.如图14-1-2所示.2.对称法:先根据平面镜成像有对称性的特点,确定像点的位置,再补画入射光线和反射光线.注意实际光线用实线且标箭头,镜后的反向延长线用虚线,不标箭头.3.充分利用光路可逆的性质作图.(点光源通过平面镜反射照亮的范围和眼在某点通过平面镜看到的范围是相同的)4.确定平面镜成像的观察范围的方法平面镜前的物体总能在镜中成像,但只有在一定范围内才能看得到.若要看到平面镜中完整的像,则需借助边界光线,边界光线的公共部分,即为完整像的观察范围.(1)找像;(2)找边界.二、平面镜动态成像根据平面镜成像的特点1.平面镜不动物移动时,像与物速率相同.2.物不动平面镜移动时,像的速率是平面镜垂直于镜面分速度大小的两倍.三、光线照射在平面镜上1.若平面镜不动,入射光线顺时针转过θ角,则反射光线逆时针转过θ角.2.若入射光线不动,平面镜转过θ角,则反射光线转过2θ.例1.如图14-1-3所示,在A点有一个小球(可试作质点),紧靠小球的左方有一个点光源S.现将小球从A点正对着竖直墙平抛出去,打到竖直墙之前,小球在点光源照射下的影子在墙上的运动是()A.匀速直线运动B.自由落体运动C.变加速直线运动D.匀减速直线运动解析:小球抛出后做平抛运动,时间t后水平位移是vt,竖直位移是h=21gt2,根据相似形知识可以由比例求得ttvglx∝=2,因此影子在墙上的运动是匀速运动,A项正确.变式训练1.某人身高1.8 m,沿一直线以2 m/s的速度前进,其正前方离地面5 m高处有一盏路灯,试求人的影子在水平地面上的移动速度.解析:如图图14-1-4所示,设人在时间t内由开始位置运动到G位置,人头部的影子由D点运动到C点因为三角形ABC∽FGC,所以有FGABFGFACF-=又因为三角形ACD∽AFE,所以有EFFA=图14-1-4由以上各式可以得到FGABFGEFEFCD-=-图14-1-2即2 1.825 1.8S t t-=-影 解得S 影=3.125t . 可见影的速度为3.125m/s 例 2.如图14-1-5所示,用作图法确定人在镜前通过平面镜可看到AB 完整像的范围. 解析:先根据对称性作出AB 的像A /B /,分别作出A 点、B 点发出的光经平面镜反射后能射到的范围,再找到它们的公共区域(交集).就是能看到完整像的范围.变式训练2.一个点光源S 放在平面镜前,如图14-1-6所示.镜面跟水平方向成300角,当光源S 不动,平面镜以速度v 沿水平OS 方向向光源S 平移.求光源S 的像S /的移动速度. 解析:利用物像对称性作出开始时光源S 的像S /.设在t 时间里平面镜沿水平OS 方向平移到S (即镜面与光源S 重合),则此时像与物重合,又由物像与镜面对称知:此过程像S /的运动方向必沿着S /S 方向(垂直于镜面).因为OS =vt ,所SS /=2⨯(vtsin300)=vt 故像的速率v /v /=SS //t=v第2课时:光的折射 全反射 色散一、光的折射1.折射现象:光从一种介质进入另一种介质,传播方向发生改变的现象. 2.折射定律:(1)折射光线跟入射光线和法线在同一平面内(2)折射光线和入射光线分居在法线的两侧 (3)入射角的正弦跟折射角的正弦值成正比 3.在折射现象中光路是可逆的. 二、折射率1.定义:光从真空射入某种介质,入射角的正弦跟折射角的正弦之比,叫做介质的折射率.注意:光从真空射入介质. 2.公式:λλ'===v c r i n sin sin ,折射率总大于1.即n >1.3.两种介质相比较,折射率较大的叫光密介质,折射率较小的叫光疏介质. 三、全反射1.全反射现象:光照射到两种介质界面上时,光线全部被反射回原介质的现象.2.全反射条件:光线从光密介质射向光疏介质,且入射角大于或等于临界角.3.临界角公式:光线从某种介质射向真空(或空气)时的临界角为C ,则sinC=n 1=cv 4.全反射:(1)条件:① 光从光密介质进入光介媒质;② 入射角大于或等于临界角C ;n C 1a r c s i n= (2)发生全反射时,光线遵守反射定律5.光导纤维:光纤有内、外两层材料,其中内层是光密介质,外层是光疏介质.光在光纤中传播时,每次射到内、外两层材料的界面,都要求入射角大于临界角,从而发生全反射.这样使从一个端面入射的光,经过多次全反射能够没有损失地全部从另一个端面射出. 四、棱镜、光的色散 1.棱镜对光的偏折作用 如图14-2-1所示.一般所说的棱镜都是用光密介质制作的.入射光线经三棱镜两次折射后,射出方向与入射方向相比,向底边偏折.(若棱镜的折射率比棱镜外介质小则结论相反.)图14-1-6AB 图14-1-5 图14-2-1作图时尽量利用对称性(把棱镜中的光线画成与底边平行).2.全反射棱镜(1)横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜.(2)对光路的控制选择适当的入射点,可以使入射光线经过全反射棱镜的作用在射出后偏转90o(如图14-2-2)或180o(如图14-2-3).要特别注意两种用法中光线在哪个表面发生全反射.3.光的色散:一束白光通过三棱镜形成彩色光带的现象.一、关于色散(1)色散的原因:是由于各种色光在同一介质中传播的速率不同,或者说是同一种介质对不同色光的折射率不同而引起的.(2)在同一介质中,七色光表现出的性质不同红光的折射率n最小,频率ν最小,在同种介质中传播速度v最大,波长λ最大,从同种介质射向真空时发生全反射的临界角C最大,以相同入射角在介质中发生折射时的偏折角最小(注意区分偏折角和折射角).以上各种色光的性质比较在定性分析时非常重要,一定要牢记.二、平行玻璃砖所谓平行玻璃砖一般指横截面为矩形的棱柱.如图14-2-4所示,当光线从上表面入射,从下表面射出时,其特点是:⑪射出光线和入射光线平行;⑫各种色光在第一次入射后就发生色散;⑬射出光线的侧移和折射率、入射角、玻璃砖的厚度有关;⑭可利用玻璃砖测定玻璃的折射率.一、边作图边计算有关光的折射和全反射,在解题时首先要判断是否发生全反射,在确定未发生全反射的条件下,再根据折射定律确定入射角或折射角.要把计算和作图有机地结合起来,根据数据计算反射角、折射角,算一步画一步,画一步再根据需要算一步.作图要依据计算结果,力求准确.二、分析光的全反射的方法—-比较法1.画出恰好发生全反射的光路.2.利用几何知识分析线、角关系,找出临界角.3.以刚好发生全反射的光线为比较对象来判断光是否发生全反射,从而画出其它光线的光路图.例1.如图14-2-5所示,一条长度为L=5.0m的光导纤维用折射率为n=2的材料制成.一细束激光由其左端的中心点以α= 45°的入射角射入光导纤维内,经过一系列全反射后从右端射出.求:⑪该激光在光导纤维中的速度v是多大?⑫该激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少?解析:⑪由n=c/v可得v=2.1×10m/s⑫由n=sinα/sinr可得光线从左端面射入后的折射角为30°,射到侧面时的入射角为60°,大于临界角45°,因此发生全反射,同理光线每次在侧面都将发生全反射,直到光线达到右端面.由三角关系可以求出光线在光纤中通过的总路程为s=2L/3,因此该激光在光导纤维中传输所经历的时间是t=s/v=2.7×10-8s变式训练1.如图14-2-6所示,用透明材料做成一长方体形的光学器材,要求从上表面射入的光线可能从右侧面射出,那么所选的材料的折射率应满足()A.折射率必须大于2B.折射率必须小于2C.折射率可取大于1的任意值图14-2-2 图14-2-3D.无论折射率是多大都不可能解析:从图中可以看出,为使上表面射入的光线经两次折射后从右侧面射出,θ1和θ2都必须小于临界角C ,即θ1<C ,θ2<C ,而θ1+θ2=90°,故C>45°,n=1/sinC<2,选B 答案 例2.2005年10月4日,瑞典皇家科学院宣布,将本年度诺贝尔物理学奖授予两名美国科学家和一名德国科学家.美国科学家约翰·霍尔和德国科学家特奥多尔·亨施之所以获奖,是因为对基于激光的精密光谱学发展作出了贡献.另一名美国科学家罗伊·格劳伯因为“对光学相干的量子理论的贡献”而获奖.目前,一种用于摧毁人造卫星或空间站的激光武器正在研制中.如图14-2-7所示,某空间站位于地平线上方,现准备用一束激光射向该空间站,则应把激光器 ( )A.沿视线对着空间站瞄高一些B.沿视线对着空间站 瞄低一些C.沿视线对着空间站直接瞄准D.条件不足,无法判断解析:由于大气层对光的折射,光线在传播中会发生弯曲,但由光路可逆可知,视线与激光束会发生相同的弯曲,选项C 对变式训练2:如图14-2-8所示,把一面镜子斜着插入水盆中,放在阳光下,在天花板上就可以看到彩色光带,对这个现象,下列说中正确的是 ( )A .这是光的全反射现象B .这是光的色散现象,起到棱镜作用的是水C .a 是红光,d 是紫光D .在真空中a 光束的传播速度最大,d 光束的传播速度最小解析:作出光路图可以看出:光束经过水的折射后经平面镜反射再经水的折射射出水面,发生了光的色散现象,起到棱镜作用的是水,a 是紫光、b 是红光,在真空中a 、b 光束的传播速度相同.第3课时 光的波动性一、光的干涉1.杨氏双缝干涉实验: 单缝:获取一束频率一定的波.双缝:将一束频率一定的波分为完全相同的两列波. 托马斯·杨巧妙地解决了相干光源的问题,成功地观察到干涉现象,并用波动理论解释了干涉现象.现在的实验条件下,可以取消单缝,改用单色性好的激光直接照射双缝就能观察到干涉现象.条纹特征:(1)单色光照射:明暗相间,平行等距.条纹间距跟光的波长成正比. (2)白光照射:中央亮纹为白色,其余为彩色条纹.2.薄膜干涉光射到薄膜上,被膜的前后表面分别反射的两列反射光波的频率和入射光频率相同,因此这两列光波为相干光.在薄膜上某厚度处,两列光波叠加后加强,该处出现亮纹,在另一厚度处,两列光波叠加后互相削弱,于是出现暗纹.应用:检查平面,增透膜. 二、光的衍射图14-2-7 14-2-8光离开直线传播的路径绕到障碍物背后的现象叫光的衍射,例如单缝衍射,圆孔衍射.光在任何情况下,都会发生衍射现象,但在障碍物或孔与光的波长差不多,或者比光的波长小时,才会发生明显的衍射现象.光的衍射有力地说明了光是一种波. 三、光的偏振自然光:太阳、电灯等普通光源发出的光,包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿着各个方向振动的强度都相同,这种光叫做自然光.偏振光:自然光通过偏振片时,只有振动方向跟偏振片的透振方向一致的光波才能通过,也就是说,通过偏振片的光波,在垂直于传播方向的平面上,只沿着一个特定的方向振动,这种光叫做偏振光.光的偏振现象说明光是一种横波. 应用:立体电影等. 四、光的电磁本性麦克斯韦根据光波的波速与电磁波的波速在数值上相同,预言了光波也是一种电磁波,赫兹用实验证明了电磁波的存在,做了一系列有关电磁波的反射、折射、偏振、干涉、衍射的实验,结果充分说明光波是一种电磁波.电磁波谱按波长由大到小排列:无线电波、红外线、紫外线、X 射线、γ射线,其产生机理和特点如下表:五、光谱和光谱分析光谱⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧吸收光谱(太阳光谱)线状谱(原子光谱)连续谱发射光谱 六、激光1.激光的特点(1)相干性好.(2)平行度好.(3)亮度高. 2.激光的作用(1)利用激光的相干性进行信息的传递.例如激光光纤通信.(2)利用激光的平行度好进行精确测量和数据采集.(3)利用激光的亮度高进行激光切割和焊接. 一、白光的双缝干涉条纹为什么是彩色的? 对白光的双缝干涉现象,应明确以下几点: 1、白光是由不同频率的单色光组成的.不同频率的单色光之间不能发生干涉现象,但从两双缝射出的白光中,相同频率的单色光之间能够发生干涉现象.2、单色光干涉条纹间距λdLx =∆,同一装置L 、d 相同,由于各种单色光的波长不同,因而各种单色光的干涉条纹的间距不同,叠加后各种单色光的明暗条纹不能完全重合,所以出现了彩色条纹.至于干涉图样的中央,对各种色光都呈现亮条纹,故在这里产生了白色条纹.3、色光的颜色由色光的频率决定,色光的频率由光源决定,与传播介质无关.由于在介质中的光速为n c v =波长fv=λ,可见光速、波长均与介质的种类有关. 二、衍射条纹的特点 单色光照射单缝时,屏上出现中间宽的亮条纹,两侧是明暗相间的条纹,条纹的宽度比中央亮纹窄;白光照射时,屏上出现中间宽且亮的白色条纹,两侧是窄且暗的彩色条纹. 单色光照射圆孔时,屏上出现明暗相间的不等距环形衍射条纹.当单色光照射小圆板时,在圆板的阴影中心出现的亮斑叫泊松亮斑.当形成泊松亮斑时,圆板阴影的边缘是模糊的,在阴影外还有不等间距的明暗相间的环形衍射条纹. 14-3-1所示为一演示薄膜干涉现象的实验装置,P是附有肥皂膜的铁丝圈,S 是一点燃的酒精灯,往火焰上洒些盐后,在肥皂膜上观察到的干涉图象应是下图中的 ( )图14-4-1解析:因为肥皂膜由于重力的缘故,呈现上薄下厚的尖劈状,且肥皂膜竖起时同一水平线的膜厚度基本相同,故形成水平明暗相间的干涉条纹变式训练1.用干涉法检查工件表面的质量,产生的干涉条纹是一组平行等距的直条纹.若劈尖的上表面向上平移,如图14-4-2所示,则干涉条纹间距将()A.变大B.变小C.不变D.无法确定图14-4-2解析:选项C对例2.对光的衍射现象的定性分析,下列说法中不正确的有()A.光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物进入“阴影区”的现象B.衍射现象是光波互相叠加的结果C.衍射现象否定了直线传播的结论D.光的衍射为波动说提供了有力的证据解析:由光的衍射现象得选项C正确变式训练2.沙尘暴是由于土地沙化引起的一种恶劣的气象现象,发生沙尘暴时,能见度只有几十米,天空变黄发暗.这种情况主要是由于太阳光中( ) A.只有波长较短的一部分光才能到达地面B.只有波长较长的一部分光才能到达地面C.只有频率较大的一部分光才能到达地面D.只有能量较大的光子才能到达地面解析:在晴朗的天气里,天空看起来是蔚蓝色的,这是因为空气中的浮尘颗粒很小、数量较少,只有少部分频率较高的光线被尘埃颗粒散射,大部分光线均能顺利到达地面.而在发生沙尘暴时,空气中悬浮颗粒增大,数量很多,它们阻挡太阳光到达地面,这时只有频率较低,波长较长的光能发生衍射,即绕过沙尘到达地面,天空看起来自然会变黄发暗第4课时光的粒子说一、光电效应1.光电效应的规律(1)任何一种金属都有一个极限频率,入射光频率必须大于这个极限频率,才能产生光电效应,低于这个频率的光不能发生光电效应.能否发生光电效应,不取决于光强,只取决于频率.(2)光电子最大初动能与入射光的强度无关,只随入射光频率的增大而增大.(3)入射光照射到金属上时,光电子的发射几乎是瞬时的,一般不超过10-9s.(4)当入射光的频率大于极限频率时,单位时间从金属表面逸出的光电子数目与入射光的强度有关.2.光子说对光电效应规律的解释(1)光子说:光是不连续的,而是一份一份的,每一份光叫光子,光子的能量E=h (h=6.63×10-34J·s).(2)光子说对光电效应规律的解释:当光子照射到金属上时,它的能量被金属中的某个电子全部吸收,电子吸收能量后,动能增加.当它的动能足够大时,它能克服金属内部原子核对它的吸引而离开金属表面逃逸出来,成为光电子,光电子的发射时间很短,不需要能量的积累过程.电子吸收光子的能量后,可能向各个方向运动,有的向金属内部运动,有的向外运动,由于路程不同,电子逃逸出来时损失的能量不同,因而它们离开金属表面的初动能不同.只有直接从金属表面飞出来的电子的初动能最大,这时光电子克服原子核的引力所做的功叫这种金属的逸出功W.对于某一金属而言,逸出功W一定,故入射光的频率越大,光电子的最大初动能也越大;若入射光的频率比较低,使得hν<W,就不能产生光电效应,若hν=W,这时光子的频率就是发生光电效应的极限频率.由于不同金属的逸出功不同,故它们的极限频率不同.照射光增强时,单位时间内入射的光子数增多,自然产生的光电子也越多.3.爱因斯坦光电效应方程爱因斯坦认为,一个入射光子的能量只能被一个电子获得,这个电子能否从金属中逸出,取决于两个因素:一是电子获得了多少能量,即入射光子的能量有多大;二是金属对逸出电子的束缚导致电子逸出时消耗了多少能量.光电效应中,从金属表面逸出的电子消耗能量最少,因而有最大初动能.爱因斯坦提出:E km=hν-W.二、光的波粒二象性1、光的波动性与粒子性是统一的(1)大量光子产生的效果显示出波动性,个别光子产生的效果显示出粒子性.(2)光子和电子、质子等实物粒子一样,具有能量和动量.与其他物质相互作用时,粒子性起主导作用;在光的传播过程中,光子在空间各点出现的可能性的大小(概率),由波动性起主导作用,因此称光波为概率波.(3)光子的能量与其对应的频率成正比,而频率是波动性特征的物理量,因此E=hν,揭示了光的粒子性和波动性之间的密切联系.(4)对不同频率的光,频率低、波长长的光,波动性特征显著;而频率高、波长短的光,粒子性特征显著.综上所述,光的粒子性和波动性组成一个有机的统一体,相互间并不是独立存在.2.光波是一种概率波三、物质波1.德布罗意认为,任何一个运动着的物体,小到电子、质子,大到行星、太阳,都有一种波与它对应,波长ph=λ(p为运动物体的动量,h是普朗克恒量),人们把这种波叫物质波,也叫德布罗意波.对于物质波,可以从以下几点来认识它:(1)物质波的波长很短,运动速度为4.0×107 m/s的电子波长为1.8×10-11 m,一颗质量为10 g 的子弹以200 m/s的速度运动时的波长为3.3×10-34 m,因此物质波的波动性不明显,很难观察到其衍射现象,只有利用金属晶格中的狭缝才能观察到电子衍射图样.(2)物质波是一种概率波.在电子的衍射图样中,电子落在“亮圆”上的概率大,落在“暗圆”上的概率小.光子和实物粒子都具有波粒二象性,它们在空间分布的概率是波动规律支配的.2.牛顿力学的局限性宏观物体,如果知道它在某一时刻的位置和速度以及受力情况,利用牛顿运动定律就可以预测它以后的位置和速度,即它的运动是可预测的.但对微观粒子,它以后的运动情况是不可预测的.宏观物体,如果不受力作用,它将做匀速直线运动;微观粒子尽管不受力作用也不一定沿直线运动,例如电子在通过狭缝后就可能偏离直线运动的方向.对于微观粒子的运动,牛顿力学已经不适用了.牛顿运动定律只适用于宏观低速物体,能量守恒定律、动量守恒定律既适用于宏观,也适用于微观,是自然界普遍遵循的规律,注意在分析问题时,一定要注意规律所适用的范围.3.“电子云”的概念在宏观领域中的“轨道”的概念在微观领域中是不适用的,玻尔理论中电子的轨道实际是电子出现概率大的地方,如果用疏密不同的点子表示电子在各个位置出现的概率,画出图来就像云雾一样,形象地称为电子云.在微观领域不能用“轨道”来描述粒子的运动,而应使用表示粒子出现概率大小的电子云来描述粒子的运动.一、光电效应的规律1.上面提到的入射光强度,指的是单位时间里入。

高三物理光学知识点

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高三物理光学知识点(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

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高考物理光学知识点之物理光学知识点总复习(6)

高考物理光学知识点之物理光学知识点总复习(6)

高考物理光学知识点之物理光学知识点总复习(6)一、选择题1.有关光的应用,下列说法不正确的是()A.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度B.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象C.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是光的折射形成的色散现象D.在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射原理2.如图所示为某时刻LC振荡电路所处的状态,则该时刻()A.振荡电流i在增大B.电容器正在放电C.磁场能正在向电场能转化D.电场能正在向磁场能转化3.下列说法不正确...的是()A.检验工件平整度的操作中,如图1所示,上面为标准件,下面为待检测工件,通过干涉条纹可推断:P为凹处,Q为凸处B.图2为光线通过小圆板得到的衍射图样C.图3的原理和光导纤维传送光信号的原理一样D.图4的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样4.已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大,则两种光A.在该玻璃中传播时,蓝光的速度较大B.以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中,蓝光折射角较大C.从该玻璃中射入空气发生反射时,红光临界角较大D.用同一装置进行双缝干涉实验,蓝光的相邻条纹间距较大5.光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是( )A.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C.在光导纤维内传送图象是利用光的色散现象D.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象6.两束单色光Ⅰ、Ⅱ从水下同一位置同一方向射向水面,只产生两束光线,光路图如图所示,则A.两束光在水中传播时,光束Ⅱ的速度大于光束Ⅰ的速度B.两束光在水中传播时波长一样C.两束光线通过同一小孔时,光线Ⅰ的衍射现象更明显D.光束Ⅰ从水中到空气中频率变大7.关于电磁场和电磁波理论,下面几种说法中正确的是A.在电场的周围空间一定产生磁场B.任何变化的电场周围空间一定产生变化的磁场C.振荡电场在周围空间产生振荡磁场D.交替产生的电磁场形成电磁波,只能在大气中传播8.下列说法正确的是()A.不论光源与观察者怎样相对运动,光速都是一样的B.太阳光通过三棱镜形成彩色光带是光的干涉现象C.波源与观察者互相靠近和互相远离时,观察者接收到的波的频率相同D.光的双缝干涉实验中,若仅将入射光从红光改为紫光,则相邻亮条纹间距一定变大9.下列说法正确的是()A.变化的磁场产生稳定的电场,变化的电场可产生稳定的磁场B.透过平行于日光灯的窄缝观察正常发光的日光灯可看到彩色条纹,这是光的折射现象,C.通过测定超声波被血流反射回来其频率的变化可测血流速度,这是利用了多普勒效应D.光的偏振现象说明光是一种纵波10.如图所示,一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光.比较a、b、c三束光,可知A.当它们在真空中传播时,c光的波长最大B.当它们在玻璃中传播时,c光的速度最大C.若它们都从玻璃射向空气,c光发生全反射的临界角最小D.对同一双缝干涉装置,a光干涉条纹之间的距离最小11.如图所示是用双缝干涉测光波波长的实验设备示意图,图中①是光源,②是滤光片,③是单缝,④是双缝,⑤是光屏,下列操作能增大光屏上相邻两条亮纹之间距离的是A.增大④和⑤之间的距离B.增大③和④之间的距离C.将绿色滤光片改成蓝色滤光片D.增大双缝之间的距离12.物理老师在课堂上做了一个演示实验:让某特制的一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖(玻璃较厚),经折射分成两束单色光a、b,下列说法正确的是()A.a光光子的能量小于b光光子的能量B.若增大入射角i,则a光可能先消失C.进行双缝干涉实验,在其他条件相同的情况下,a光条纹间距大于b光条纹间距D.在玻璃砖中,a光的波长比b光的波长短13.下列说法中正确的是A.声源向静止的观察者运动,观察者接收到的频率小于声源的频率B.电磁波谱波长由长到短顺序是无线电波、紫外线、可见光、红外线、X射线、γ射线C.机械波只能在介质中传播,波源周围如果没有介质,就不能形成机械波D.宇宙飞船以接近光速的速度经过地球时,地球上的人观察到飞船上的时钟变快14.我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星,它标志着我国雷达研究又创新的里程碑,米波雷达发射无线电波的波长在1~10 m范围内,则对该无线电波的判断正确的是A.米波的频率比厘米波频率高B.和机械波一样须靠介质传播C.同光波一样会发生反射现象D.不可能产生干涉和衍射现象15.电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等,按波长由长到短的排列顺序是()A.无线电波、红外线、紫外线、γ射线B.红外线、无线电波、γ射线、紫外线C.γ射线、红外线、紫外线、无线电波D.紫外线、无线电波、γ射线、红外线16.下列说法正确的是()A.物体做受迫振动时,驱动力频率越高,受迫振动的物体振幅越大B.医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应C.两列波发生干涉,振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大D.遥控器发出的红外线波长比医院“CT”中的X射线波长短17.下列说法正确的是()A.麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在B.光导纤维传送图象信息利用了光的衍射原理C.光的偏振现象说明光是纵波D.微波能使食物中的水分子热运动加剧从而实现加热的目的18.如图所示,LC振荡电路的导线及自感线圈的电阻忽略不计,某瞬间回路中电流方向如箭头所示,且此时电容器的极板A带正电荷,则该瞬间()A.电流i正在增大,线圈L中的磁场能也正在增大B.电容器两极板间电压正在增大C.电容器带电量正在减小D.线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在增强19.关于下列光学现象,正确的说法是()A.水中蓝光的传播速度比红光快B.光从空气射入玻璃时可能发生全反射C.在岸边观察前方水中的一条鱼,鱼的实际深度比看到的要深D.分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验,用红光时得到的条纹间距较窄。

2010年高中物理光学期末考试总结

2010年高中物理光学期末考试总结
(2分),每点1分 右旋圆偏振光: 令
s (2分) 如图 C点(1分) 左旋圆偏振光: 令
s (2分) 如图D点(1分) 与x正方向成45o: (2分) 令δ=0 则s (2分) 如图E点 (2分)
平面波正入射,光轴平行于正单轴晶体的晶面时,画出折射率椭球和折
射率曲面,标出反射波矢(kr)透射波矢(kt)及o光、e光的传输方向 (So ,Se)并分析光线通过晶体后偏振态是否改变。(7分)
(θ0- 第m极环对应的半张角) h减小 cosθ0增大 θ0减小,将引起圆条纹不断向中心收缩,在圆条纹 中心周期性的 发生明暗变化。(2分) h增大 cosθ0减小θ0增大,将引起圆条纹不断向外扩张,在圆条纹中 心周期性的发生明暗变化。(2分)
写出斯托克斯矢量的通式,并分别写出在水平方向和垂直方向振动的线 偏振光、左旋、右旋圆偏振光、与X正方向成45o振动的线偏振光的斯托 克斯矢量,并在邦加球上标出它们的位置。 解:s(1分) 水平方向: 令δ=0 则 s (2分) 如图 A点 垂直方向: 令δ=0 则s (2分) 如图B点
线偏振光的方位角:线偏振光的振动面与入射面间的夹角称为线偏振光 的方位角。 相干时间:⑴光源发出的一个光波列所用的平均时间⑵指光源发出的光 波列被一分为二再合二为一时能产生干涉的最大时间差(答对1,2个中 的一个即可)(2分)⑶相干时间越大,单色性越好。(1分) 相干长度:⑴指光源发出的光波列的平均长度⑵光源发出的光波列被一 分为二,再合二为一时能产生干涉的最大光称差(答对1,2中的一个即 可)(2分)⑶是光源单色性的标志(1分) 惠更斯——菲涅耳原理:任一时刻,波前上的每一点都可看成是新的子 波波源,下一时刻的波前就是这些子波的公切面(包络面)。(1分)后 来,菲涅耳考虑到惠更斯原理中诸子波既然来自同一波前,它们必定是 相干的,因此求出诸子波的干涉效应,也就得出新波前的强度分布了, 所以一般把惠更斯原理加干涉原理称为惠更斯——菲涅耳原理。(1分) 夫朗和菲衍射:当光源和衍射物之间的距离和衍射物与观察屏之间距离 二者均为无限远时的衍射称为菲涅耳衍射。 菲涅耳衍射:当光源和衍射物之间的距离和衍射物与观察屏之间距离二者至

物理人教版高中选修3-4高考物理专题复习《光学》

物理人教版高中选修3-4高考物理专题复习《光学》

高考物理专题复习光学【命题趋向】10年考试大纲几何光学对光的直线传播、光导纤维、光的色散等考点为Ⅰ类要求,对光的反射和平面镜成像作图法、光的折射和全反射等考点均为Ⅱ类要求;物理光学对光的本性学说、光的干涉、光的衍射、光的偏振、光谱光谱分析和电磁波谱、光的波粒二象性和物质波、激光等考点为Ⅰ类要求,光电效应和爱因斯坦光电效应方程为Ⅱ类要求。

几何光学的考查重点在光的折射定律,预计在2011年高考中,几何光学出题的可能性非常大,折射定律及全反射问题仍是出题热点。

高考对物理光学的考查在光的波动性的各种特性,预计在2011年高考中,物理光学出题的可能性也非常大,光的特性的考查可能结合具体技术应用,光电效应现象及其解释光子说也将是出题的热点。

【考点透视】一、几何光学1.光的反射及平面镜成像:光的反射遵守反射定律,平面镜成成等大正立的虚像,像和物 关于镜面对称。

2.光的折射、全反射和临界角:重点应放在能应用光的折射定律和全反射的原理解答联系 实际的有关问题。

3.用折射规律分析光的色散现象:着重理解两点:其一,光的频率(颜色)由光源决定, 与介质无关;其二,同一介质中,频率越大的光折射率越大。

二、光的本性1.光的波动性:光的干涉、衍射现象表明光具有波动性,光的偏振现象说明光波为横波, 光的电磁说则揭示了光波的本质——光是电磁波。

在电磁波谱中,波长从大到小排列顺 序为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、x 射线、γ射线,各种电磁波中,除可见光以外,相邻两个波段间都有重叠,但各种电磁波产生机理不同,表现出来的性质也不同。

2.光的粒子性(1)光电效应:在光的照射下,从物体发射出电子(光电子)的现象。

其规律是:任何 金属都存在极限频率,只有用高于极限频率的光照射金属,才会发生光电效应现象。

在 入射光的频率大于金属极限频率的情况下,从光照射到逸出光电子,几乎是瞬时的。

光 电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大,与光强无关。

整理高三物理光学专题复习

整理高三物理光学专题复习

光学专题复习[基本知识点回顾]一. 知识框架(一)对光传播规律的研究——几何光学(二)光的本性——物理光学光的干涉薄膜干涉双缝干涉光的光的光的光的衍射电磁说波动说波、粒光二象性的光谱及本电磁波波谱其分析性光的光的光电效应微粒说光量子说(一)几何光学重点知识总结(1)光的直线传播规律条件:同种、均匀介质(2)光的反射定律注:无论是镜面反射或漫反射,对每条反射光线都遵循反射定律。

sini?n)光的折射定律,特例:光从真空(空气)射入介质时,则(3?sin特例:真空i介质γ(4)光的独立传播定律:几束光在同一介质中传播时虽屡屡相交,但互不扰乱,保持页7共页1第各自的方向继续传播。

(5)光路可逆原理:当光线逆着原来的反射线或折射线方向入射时,将逆着原来的入射线方向反射或折射。

(6)几点注意:①光射到两种介质界面上,一般情况下都是既有反射,又有折射,因此需考虑每一条可能的光线(包括垂直入射时按原路返回的反射光)②折射率反映了介质的折光本领,取决于光在真空和介质中的传播速度,即sinicc??1,?n?v??c?vnsin所以,测定了介质的折射率,即可算出光在介质中的速度。

③全反射的条件1)光从介质射向真空(空气);11?)(c?sinc)入射角等于或大于临界角 2n 3)条件应用:光线从光密介质射至光疏介质的界面时,首先要检查一下临界角,然后才能确定光线的实际传播路径。

2. 几何光学器件对光路控制作用对比表:几点说明:①用平面镜控制反射光线去向的相关题型:1)给出入射光线方向与反射光线去向,要求找镜位;??2 2)镜旋转反射光线改变页7共页2第②光线通过平行透明板的侧移距的相关因素:cosi)1?zsini(d?表达式:22isinn?说明d与玻璃板厚度z,玻璃材料折射率n和入射角i 有关系。

③不同色光光路与成像差异的对比:3. 光学器件(平面镜、透镜)的成像①平面镜成像作图与成像计算。

题型:1)平面镜尺寸的设计2)平面镜尺寸对像长的限制3)有一定厚度平面镜成像设计4)平面镜视场②透镜的成像作图法。

整理高三物理光学专题复习

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光学专题复习[基本知识点回顾] 一. 知识框架(一)对光传播规律的研究——几何光学(二)光的本性——物理光学(一)几何光学重点知识总结(1)光的直线传播规律 条件:同种、均匀介质 (2)光的反射定律注:无论是镜面反射或漫反射,对每条反射光线都遵循反射定律。

(3)光的折射定律,特例:光从真空(空气)射入介质时,则n i=sin sin γ特例:(4)光的独立传播定律:几束光在同一介质中传播时虽屡屡相交,但互不扰乱,保持各自的方向继续传播。

(5)光路可逆原理:当光线逆着原来的反射线或折射线方向入射时,将逆着原来的入射线方向反射或折射。

(6)几点注意:①光射到两种介质界面上,一般情况下都是既有反射,又有折射,因此需考虑每一条可能的光线(包括垂直入射时按原路返回的反射光)②折射率反映了介质的折光本领,取决于光在真空和介质中的传播速度,即 n i c v v cnc ==>∴=<sin sin γ1, 所以,测定了介质的折射率,即可算出光在介质中的速度。

③全反射的条件1)光从介质射向真空(空气); 2)入射角等于或大于临界角c c n(sin)=-113)条件应用:光线从光密介质射至光疏介质的界面时,首先要检查一下临界角,然后才能确定光线的实际传播路径。

2. 几何光学器件对光路控制作用对比表:几点说明:①用平面镜控制反射光线去向的相关题型:1)给出入射光线方向与反射光线去向,要求找镜位; 2)镜旋转α反射光线改变2α②光线通过平行透明板的侧移距的相关因素: 表达式:d z i i n i=--sin (cos sin )122说明d 与玻璃板厚度z ,玻璃材料折射率n 和入射角i 有关系。

③不同色光光路与成像差异的对比:3. 光学器件(平面镜、透镜)的成像 ①平面镜成像作图与成像计算。

题型:1)平面镜尺寸的设计 2)平面镜尺寸对像长的限制 3)有一定厚度平面镜成像设计 4)平面镜视场②透镜的成像作图法。

高考物理光学知识点之物理光学知识点总复习(4)

高考物理光学知识点之物理光学知识点总复习(4)

高考物理光学知识点之物理光学知识点总复习(4)一、选择题1.如图所示,一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光.比较a、b、c三束光,可知A.当它们在真空中传播时,c光的波长最大B.当它们在玻璃中传播时,c光的速度最大C.若它们都从玻璃射向空气,c光发生全反射的临界角最小D.对同一双缝干涉装置,a光干涉条纹之间的距离最小2.用a.b.c.d表示4种单色光,若①a.b从同种玻璃射向空气,a的临界角小于b的临界角;②用b.c和d在相同条件下分别做双缝干涉实验,c的条纹间距最大;③用b.d 照射某金属表面,只有b能使其发射电子.则可推断a.b.c.d分别可能是( ) A.紫光.蓝光.红光.橙光B.蓝光.紫光.红光.橙光C.紫光.蓝光.橙光.红光D.紫光.橙光.红光.蓝光3.已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大,则两种光A.在该玻璃中传播时,蓝光的速度较大B.以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中,蓝光折射角较大C.从该玻璃中射入空气发生反射时,红光临界角较大D.用同一装置进行双缝干涉实验,蓝光的相邻条纹间距较大4.如图所示是利用薄膜干涉检查平整度的装置,同样的装置也可以用于液体折射率的测定.方法是只需要将待测液体填充到两平板间的空隙(之前为空气)中,通过比对填充后的干涉条纹间距d′和填充前的干涉条纹间距d就可以计算出该液体的折射率.已知空气的折射率为1.则下列说法正确的是()A.d′<d,该液体的折射率为B.d′<d,该液体的折射率为C.d′>d,该液体的折射率为D.d′>d,该液体的折射率为5.如图为LC振荡电路在某时刻的示意图,则A.若磁场正在减弱,则电容器上极板带正电B.若磁场正在增强,则电容器上极板带正电C.若电容器上极板带负电,则电容器正在充电D.若电容器上极板带负电,则自感电动势正在阻碍电流减小6.关于电磁场和电磁波,下列说法正确的是A.变化的电磁场由发生区域向周围空间传播,形成电磁波B.电场周围总能产生磁场,磁场周围总能产生电场C.电磁波是一种物质,只能在真空中传播D.电磁波的传播速度总是与光速相等7.如图所示为用a、b两种单色光分别通过同一个双缝干涉装置获得的干涉图样,现让a、b两种单色光组成的复色光通过三棱镜或平行玻璃砖,光的传播路径和方向可能正确的是()A.B.C.D.8.下列说法正确的是()A.不论光源与观察者怎样相对运动,光速都是一样的B.太阳光通过三棱镜形成彩色光带是光的干涉现象C.波源与观察者互相靠近和互相远离时,观察者接收到的波的频率相同D.光的双缝干涉实验中,若仅将入射光从红光改为紫光,则相邻亮条纹间距一定变大9.近期美国在韩国部署“萨德”反导系统,引起亚洲周边国家的强烈反应.“萨德”采用X波段雷达,工作的电磁频率范围在8×109〜12×l09Hz,而传统雷达多采用S波段雷达,其工作的电磁波频率范围在2×109〜4×109Hz.则下列说法正确的有A.电磁波的传播需要介质B.X波段电磁波的波长比S波段电进波的波长长C.当电磁波从一种介质射入另一介质时,频率会发生变化D.在传播过程中遇到障碍物时,S波段的电磁波比X波段电兹波更容易发生明显衍射10.一细光束由a、b两种单色光混合而成,当它由真空射入水中时,经水面折射后的光路如图所示,则以下看法正确的是A.a光在水中传播速度比b光小B.b光的光子能量较大C.当该两种单色光由水中射向空气时,a光发生全反射的临界角较大D.用a光和b光在同一装置上做双缝干涉实验,a光的条纹间距大于b光的条纹间距11.如图所示,一束太阳光通过三棱镜后,在光屏MN上形成的彩色光带落在bc区域内,e 为bc中点.现将一温度计放在屏上不同位置,其中温度计示数升高最快的区域为A.ab B.be C.ec D.cd12.如图所示为某时刻LC振荡电路所处的状态,则该时刻()A.振荡电流i在增大B.电容器正在放电C.磁场能正在向电场能转化D.电场能正在向磁场能转化13.下列说法正确的是()A.变化的磁场产生稳定的电场,变化的电场可产生稳定的磁场B.透过平行于日光灯的窄缝观察正常发光的日光灯可看到彩色条纹,这是光的折射现象,C.通过测定超声波被血流反射回来其频率的变化可测血流速度,这是利用了多普勒效应D.光的偏振现象说明光是一种纵波14.雨后太阳光射入空气中的水滴,先折射一次,然后在水滴的背面发生反射,最后离开水滴时再折射一次就形成了彩虹。

高考物理光学知识点之物理光学知识点总复习有答案(4)

高考物理光学知识点之物理光学知识点总复习有答案(4)

高考物理光学知识点之物理光学知识点总复习有答案(4)一、选择题1.ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图,AB⊥BC,由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB射入棱镜,经两次反射后光线垂直于BC射出,且在CD、AE边只有a光射出,光路图如图所示,则a、b两束光()A.在真空中,a光的传播速度比b光的大B.在棱镜内,a光的传播速度比b光的小C.以相同的入射角从空气斜射入水中,b光的折射角较小D.分别通过同一双缝干涉装置,a光的相邻亮条纹间距小2.已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大,则两种光A.在该玻璃中传播时,蓝光的速度较大B.以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中,蓝光折射角较大C.从该玻璃中射入空气发生反射时,红光临界角较大D.用同一装置进行双缝干涉实验,蓝光的相邻条纹间距较大3.在阳光下肥皂泡表面呈现出五颜六色的花纹和雨后天空的彩虹,这分别是光的()A.干涉、折射 B.反射、折射 C.干涉、反射 D.干涉、偏振4.下列关于电磁波的说法正确的是A.电磁波是横波B.电磁波只能在真空中传播C.在真空中,电磁波的频率越大,传播速度越大D.在真空中,电磁波的频率越大,传播速度越小5.下列说法不正确的是()A.在电磁波谱中,紫外线的热效应好B.天空是亮的原因是大气对阳光的色散C.天空呈蓝色的原因是大气对波长短的光更容易散射D.晚霞呈红色的原因是蓝光和紫光大部分被散射掉了6.关于电磁场和电磁波,下列说法正确的是()A.在电场的周围,一定存在着由它激发的磁场B.变化的磁场在周围空间一定能形成电磁波C.赫兹通过实验证实了电磁波的存在D.无线电波的波长小于可见光的波长7.下列四种现象不属于光的衍射现象的是A.太阳光照射下,架在空中的电线在地面上不会留下影子B.不透光的圆片后面的阴影中心出现一个泊松亮斑C.用点光源照射小圆孔,后面屏上会出现明暗相间的圆环D.通过游标卡尺两卡脚间的狭缝观察发光的日光灯管,会看到平行的彩色条纹8.如图所示,O1O2是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线,A、B是关于O1O2轴等距且平行的两束不同单色细光束,从玻璃体右方射出后的光路如图所示,MN是垂直于O1O2放置的光屏,沿O1O2方向不断左右移动光屏,可在屏上得到一个光斑P,根据该光路图,下列说法正确的是()A.在该玻璃体中,A光比B光的运动时间长B.光电效应实验时,用A光比B光更容易发生C.A光的频率比B光的频率高D.用同一装置做双缝干涉实验时A光产生的条纹间距比B光的大9.如图所示,一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光.比较a、b、c三束光,可知A.当它们在真空中传播时,c光的波长最大B.当它们在玻璃中传播时,c光的速度最大C.若它们都从玻璃射向空气,c光发生全反射的临界角最小D.对同一双缝干涉装置,a光干涉条纹之间的距离最小10.图1、2是利用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样.下列关于a、b两束单色光的说法正确的是()A.真空中,a光的频率比较大B.同一介质中,a光传播的速度大C.a光光子能量比较大D.同一介质对a光折射率大11.下列关于电磁波和机械波的说法中,正确的是A.机械波和电磁波均有横波和纵波B.机械波和电磁波均可发生干涉、衍射C.机械波只能在介质中传播,电磁波只能在真空中传播D.波源的振动或电磁振荡停止,空间中的波均即刻完全消失12.下列说法正确的是:A.根据麦克斯韦电磁理论可知变化的电场周围存在变化的磁场B.红外线遥感技术是利用红外线的化学作用C.在医院里常用紫外线对病房和手术室消毒,是因为紫外线比红外线的热效应显著D.工业上的金属探伤是利用γ射线具有较强的穿透能力13.如图所示是用双缝干涉测光波波长的实验设备示意图,图中①是光源,②是滤光片,③是单缝,④是双缝,⑤是光屏,下列操作能增大光屏上相邻两条亮纹之间距离的是A.增大④和⑤之间的距离B.增大③和④之间的距离C.将绿色滤光片改成蓝色滤光片D.增大双缝之间的距离14.如图所示的LC振荡电路中,某时刻的磁场方向如图所示,则下列说法错误的是()A.若磁场正在减弱,则电容器正在充电,电流由b向aB.若磁场正在减弱,则电场能正在增大,电容器上板带负电C.若磁场正在增强,则电场能正在减少,电容器上板带正电D.若磁场正在增强,则电容器正在充电,电流方向由a向b15.如图所示的双缝干涉实验装置中,当使用波长为6×10﹣7m的橙光做实验时,光屏中心点P点及其上方的P1点形成两条相邻的亮纹;若换用波长为4×10﹣7m的紫光重复上述实验,在P和P1点形成的亮、暗纹情况是()A.P和P1都是亮纹B.P是亮纹,P1是暗纹C.P是暗纹,P1是亮纹D.P和P1都是暗纹16.已知单色光a的频率低于单色光b的频率,则()A.通过同一玻璃三棱镜时,单色光a的偏折程度小B.从同种玻璃射入空气发生全反射时,单色光a的临界角小C.通过同一装置发生双缝干涉,用单色光a照射时相邻亮纹间距小D.照射同一金属发生光电效应,用单色光a照射时光电子的最大初动能大17.如图甲所示是用干涉法检查厚玻璃板b的上表面是否平整的装置, a是标准样板。

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